ラプラス変換の計算 : f(t)=Acos(ωot)

信号電圧の時間関数 f(t)=Acos(ωot) 角周波数=ω0[rad・Hz] のラプラス変換を計算してみた。
JEEA[1]で書かれている式と同じ計算結果を得た。
 F(jω)=Aω/(ω^2-ω0^2)=Aω/{(ω+ω0)(ω-ω0)}
 
ただし、計算途中経過で今まで知らなかったことがわかった。
(1)このラプラス関数が収束するには、ω>ω0 および ω<ω0 のs領域であること。
(2) -ω0 ≦ω ≦ω0 では、同ラプラス変換の関数は収束値を持てない。
(3)伝達関数H(s)の考え方と同じように、ラプラス変換後関数F(jω)は、
 ・分母が0になる「零点」がある。
 ・分子が0になる「極」(Pole)がある。
 
イメージ 1
周波数特性を示すグラフも書いてみたが、大変奇妙な形になっている。
現在、正誤を確認中。
 
---追記--
上のラプラス変換では、ラプラス変換の時間定義域
-∞≦t≦+∞
ではなく、
0≦t≦+∞
となっており、マイナスの時間領域がごっそり抜けているのが「変」に感じた。
 
それと、肝心の角周波数ω,-ωに振幅電圧が求まらない計算結果もおかしい、と思った。
 
この計算は、どうやらデルタ関数δ(t)と呼ばれる特殊な関数を用いると、
角周波数±ωで、インパルスの針が二本がたった関数として、周波数スペクトル
2本だけ求まるように、この数学的課題を解決できるようです。[2]
 
lim(t->0)δ(t)=∞
∫(-∞≦t≦+∞)δ(t)dt =1 (面積=1)
 
 
参照資料:
[1] 「ラプラス変換とその使い方」
(4) 時間関数が三角関数の場合
日本電気技術協会殿サイト😓を参照
 
[2]慶応大学OCW数学C フーリエ変換
Tubeさんサイトでフーリエ変換で検索😲
 
 
記事訂正:上記文章説明と表題に誤記がありました。お詫びして訂正します。
誤記訂正:☓:フーリエ変換、 ◯:ラプラス変換  2022/02/09